질화규소(Si3N4)는 높은 열적ㆍ기계적 특성을 겸비함으로써 디바이스의 방열 기판이나 경유 자동차의 세라믹 필터로서 응용될 수 있다. 일반적으로 박막 합성 방법은 주로 화학적 기상 박막 성장법(Chemical Vapor Deposition) 또는 플라즈마를 이용한 화학적 기상 박막 성장법(Plasma-Enhanced ...
질화규소(Si3N4)는 높은 열적ㆍ기계적 특성을 겸비함으로써 디바이스의 방열 기판이나 경유 자동차의 세라믹 필터로서 응용될 수 있다. 일반적으로 박막 합성 방법은 주로 화학적 기상 박막 성장법(Chemical Vapor Deposition) 또는 플라즈마를 이용한 화학적 기상 박막 성장법(Plasma-Enhanced CVD)이 사용되는데, 최근 좋은 성형성과 가공성으로 인해 고분자 전구체(polymer precusor)가 연구되고 있다. 고분자 전구체인 Si-Polysilazane은 Si-C-N으로 이루어져 있으며 낮은 온도에서 안정된 세라믹으로의 변환이 가능하고 세라믹으로의 변환률이 75% 이상으로 높아, 새로운 질화규소 제조 방법으로 주목받고 있다. 이번 연구에서 후막의 합성은 액상 규소 고분자 복합체(PSZ, Ceraset, Germany)를 사용하여 실리콘 웨이퍼(Si wafer)와 알루미늄 기판(substrate)에서 스핀 및 딥 코팅하여 고분자 코팅막을 제조하였다. 제조된 코팅막을 다양한 열처리 조건에서 열처리 하여 질화규소 후막을 합성 하였다. 열처리 조건에 따라 변화하는 후막의 표면 및 합성되는 상들을 광학현미경(OM), 주사전자현미경(SEM), 엑스선회절분석기(XRD)을 사용하여 분석하였다.
질화규소(Si3N4)는 높은 열적ㆍ기계적 특성을 겸비함으로써 디바이스의 방열 기판이나 경유 자동차의 세라믹 필터로서 응용될 수 있다. 일반적으로 박막 합성 방법은 주로 화학적 기상 박막 성장법(Chemical Vapor Deposition) 또는 플라즈마를 이용한 화학적 기상 박막 성장법(Plasma-Enhanced CVD)이 사용되는데, 최근 좋은 성형성과 가공성으로 인해 고분자 전구체(polymer precusor)가 연구되고 있다. 고분자 전구체인 Si-Polysilazane은 Si-C-N으로 이루어져 있으며 낮은 온도에서 안정된 세라믹으로의 변환이 가능하고 세라믹으로의 변환률이 75% 이상으로 높아, 새로운 질화규소 제조 방법으로 주목받고 있다. 이번 연구에서 후막의 합성은 액상 규소 고분자 복합체(PSZ, Ceraset, Germany)를 사용하여 실리콘 웨이퍼(Si wafer)와 알루미늄 기판(substrate)에서 스핀 및 딥 코팅하여 고분자 코팅막을 제조하였다. 제조된 코팅막을 다양한 열처리 조건에서 열처리 하여 질화규소 후막을 합성 하였다. 열처리 조건에 따라 변화하는 후막의 표면 및 합성되는 상들을 광학현미경(OM), 주사전자현미경(SEM), 엑스선회절분석기(XRD)을 사용하여 분석하였다.
Silicon nitride(Si3N4), with its high thermo-mechanical properties, can be used as a ceramic filter for diesel vehicles or a ceramic heat dissipation substrate for devices. Silicon nitride substrates have been widely used in power electronics devices. Si3N4 thin films are generally synthesized by ch...
Silicon nitride(Si3N4), with its high thermo-mechanical properties, can be used as a ceramic filter for diesel vehicles or a ceramic heat dissipation substrate for devices. Silicon nitride substrates have been widely used in power electronics devices. Si3N4 thin films are generally synthesized by chemical vapor deposition(CVD), or plasma-enhanced CVD using the plasma method. Using a polymer as a precursor to synthesize Si3N4 has recently been drawing significant attention due to its high moldability and processability. Polysilazanes are polymers consisting of Si-C-N atoms and can be converted to stable ceramics with a high conversion rate of up to 75% at low temperature. In this study, we prepared Si3N4 thick films by spin- or dip-coating liquid polysilazane (PSZ, Ceraset, Germany) on silicon wafer or aluminum substrates, and then subjecting them to various heat treatment conditions. The effect of the heat treatment conditions on the Si3N4 thick film surface was analyzed using optical microscopy(OM), X-ray diffraction(XRD), and scanning electron microscopy(SEM), respectively.
Silicon nitride(Si3N4), with its high thermo-mechanical properties, can be used as a ceramic filter for diesel vehicles or a ceramic heat dissipation substrate for devices. Silicon nitride substrates have been widely used in power electronics devices. Si3N4 thin films are generally synthesized by chemical vapor deposition(CVD), or plasma-enhanced CVD using the plasma method. Using a polymer as a precursor to synthesize Si3N4 has recently been drawing significant attention due to its high moldability and processability. Polysilazanes are polymers consisting of Si-C-N atoms and can be converted to stable ceramics with a high conversion rate of up to 75% at low temperature. In this study, we prepared Si3N4 thick films by spin- or dip-coating liquid polysilazane (PSZ, Ceraset, Germany) on silicon wafer or aluminum substrates, and then subjecting them to various heat treatment conditions. The effect of the heat treatment conditions on the Si3N4 thick film surface was analyzed using optical microscopy(OM), X-ray diffraction(XRD), and scanning electron microscopy(SEM), respectively.
Keyword
#Silicon nitride Thick film Polysilazane UV Curing IR Heater 질화규소
학위논문 정보
저자
박청호
학위수여기관
경상대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
나노신소재융합공학과 나노신소재융합공학전공
지도교수
김철진
발행연도
2017
총페이지
vi, 55 p.
키워드
Silicon nitride Thick film Polysilazane UV Curing IR Heater 질화규소
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